Ecrã tátil industrial impreciso? Como corrigir o desvio e a deriva do toque

Quando um operador toca num botão, mas a IHM ativa outro, isso não significa necessariamente que o ecrã tátil esteja avariado. O erro pode dever-se ao mapeamento do ecrã, à rotação do ecrã, aos dados de calibração, à pressão mecânica ou à forma como a aplicação anfitriã converte as coordenadas do toque.

O primeiro passo não é repetir a calibração. É identificar o padrão de erro.

Um desvio consistente aponta normalmente para um problema de mapeamento ou calibração. Um movimento aleatório aponta para uma causa diferente — normalmente a alimentação, a ligação à terra, ruído elétrico ou um sinal tátil instável.

Este guia aborda os ecrãs táteis industriais que respondem, mas indicam a posição errada. Se a imagem do LCD estiver normal e não houver qualquer resposta ao toque, utilize o nosso Lista de verificação para ecrãs táteis industriais que não respondem. Se o cursor saltar, clicar por si só ou mudar quando um equipamento próximo for ligado, siga as teste de interferência no ecrã tátil.

Diagnóstico rápido: como é o erro?

Faça um teste tátil em ecrã inteiro antes de alterar quaisquer definições. Trace linhas horizontais e verticais lentas ao longo do ecrã e, em seguida, toque no centro e nos quatro cantos. Faça o teste com o mesmo dedo, luva ou caneta tátil que utilizará na aplicação real.

O que se vê	Direção mais provável
O ponto indicado é deslocado na mesma distância e na mesma direção em todos os locais	Mapeamento do ecrã ou desvio de calibração
A esquerda passa a ser a direita, a parte superior passa a ser a inferior, ou os eixos são trocados	Erro de rotação, inversão de eixo ou transformação de coordenadas
No centro, a precisão é boa, mas o erro aumenta à medida que nos aproximamos das bordas	Calibração incompleta, escala incorreta ou linearidade do ecrã tátil resistivo
Apenas uma área fixa apresenta imprecisões	Pressão local, danos no sensor, avaria no elétrodo ou contaminação no interior do conjunto
O traço é irregular ou dá saltos, enquanto o dedo se move suavemente	Ruído na alimentação, ligação à terra, interferência eletromagnética (EMI), acoplamento por cabo ou afinação do controlador
O toque funciona na bancada, mas muda após a montagem	Pressão na moldura, contacto com a caixa, ligação à terra ou integração no sistema final
O toque é fraco, em vez de deslocado	Problema de sensibilidade, não de calibração de coordenadas

Esta separação é importante. A recalibração pode corrigir uma transformação de coordenadas; não pode, porém, reparar um sensor danificado nem eliminar ruído elétrico.

O que significa, na verdade, «precisão tátil»

Um controlador tátil indica uma coordenada X-Y. O sistema operativo ou a aplicação incorporada mapeia, em seguida, essa coordenada para uma posição na imagem apresentada. Para um funcionamento preciso, é necessário que estes dois sistemas de coordenadas coincidam.

Uma compensação pode, portanto, ter origem em três níveis:

1. Camada tátil: o sensor ou o controlador indica uma coordenada incorreta ou distorcida.
2. Camada do sistema: o anfitrião atribui o dispositivo tátil ao ecrã, à resolução ou à orientação errados.
3. Camada de aplicação: o software da IHM aplica uma escala, rotação ou transformação de coordenadas incorretas.

Se o ponteiro estiver correto no sistema operativo, mas estiver errado apenas numa aplicação HMI, é improvável que o hardware tátil seja o primeiro suspeito. Teste fora da aplicação antes de substituir qualquer peça.

Os ecrãs táteis PCAP e resistivos funcionam de forma diferente

Ecrãs tácteis capacitivos projectados

Um ecrã tátil PCAP devidamente integrado é normalmente configurado de fábrica e não requer calibração de rotina por parte do utilizador. Nos sistemas Windows, muitos controladores USB PCAP funcionam como dispositivos táteis HID padrão.

Quando um ecrã PCAP apresenta um desvio fixo, verifique primeiro:

• Se o dispositivo tátil está associado ao monitor correto
• Se o ecrã foi rodado após a criação da configuração tátil
• Se o firmware do controlador corresponde ao tamanho e à orientação do sensor
• Se uma aplicação personalizada está a aplicar a sua própria conversão de coordenadas
• Se o problema só surgiu depois de a unidade ter sido instalada no compartimento

Não se deve partir do princípio de que todos os problemas de precisão do PCAP podem ser resolvidos com a ferramenta de calibração do Windows. Em alguns controladores PCAP, deve-se utilizar a configuração de fábrica ou o utilitário do fabricante do controlador.

Ecrãs tácteis resistivos

Os ecrãs táteis resistivos dependem mais diretamente de uma matriz de calibração que converte os valores brutos do controlador em coordenadas do ecrã. Pode ser necessária uma recalibração após a alteração de um controlador, computador, sistema operativo ou orientação do ecrã.

Os ecrãs resistivos de quatro fios também podem apresentar um erro de borda crescente à medida que a camada condutora flexível se desgasta. Os modelos resistivos de cinco fios geralmente mantêm melhor a estabilidade das coordenadas, uma vez que a medição da posição se baseia principalmente no substrato de vidro, mas continuam a requerer o controlador adequado e dados de calibração.

Resolução de problemas na ordem correta

1. Confirme se o toque está associado ao ecrã correto

Esta é a primeira verificação para um computador com dois ou mais ecrãs. Um ecrã tátil pode apresentar a imagem correta, embora a sua entrada tátil esteja atribuída a outro ecrã.

Utilize a função de identificação de ecrãs do sistema operativo ou o utilitário do fabricante do controlador para associar cada dispositivo tátil ao ecrã a que se destina. Desligar temporariamente o outro ecrã também constitui um teste de comparação útil.

Se o problema afetar todo o ecrã numa proporção uniforme, faça o seguinte antes de abrir a caixa.

2. Verifique a resolução, a orientação e a escala da aplicação

Confirme o seguinte:

• O sistema operativo deteta a resolução de ecrã pretendida
• A orientação paisagem ou retrato corresponde à instalação física
• A orientação do ecrã tátil alterou-se juntamente com a imagem apresentada
• Nenhum utilitário de rotação de gráficos está a substituir a configuração do sistema operativo
• A aplicação HMI utiliza as dimensões atuais do ecrã

O redimensionamento DPI normal do sistema operativo não deve causar um desvio físico numa aplicação tátil HID implementada corretamente. No entanto, software HMI mais antigo ou personalizado pode calcular as posições táteis de forma incorreta após alterações na resolução ou no redimensionamento. Se a falha ocorrer apenas num programa, compare-o com um desenho básico ou com uma aplicação de teste tátil.

3. Reinicie ou recalibre utilizando o método correto

Antes de recalibrar, guarde as definições atuais do controlador, se a aplicação o permitir. Em seguida, utilize o método especificado para essa tecnologia tátil e esse controlador.

Durante a calibração:

• Mantenha o monitor na sua orientação final de funcionamento
• Utilize o método de introdução de dados previsto
• Acerta com precisão no centro de cada alvo
• Não coloque outra mão nem qualquer objeto condutor de eletricidade no ecrã
• Guarde os dados de calibração e reinicie a aplicação, se necessário
• Volte a testar o centro, os bordos e os cantos

Se o mesmo desvio se repetir imediatamente após uma calibração bem-sucedida, pare de repetir o procedimento. A causa provável reside no mapeamento, na configuração, na montagem mecânica ou no hardware, e não na falta de dados de calibração.

4. Compare o ecrã antes e depois da instalação

Uma pressão irregular na moldura, um FPC preso, acúmulo de adesivo ou contacto metálico próximo da área ativa podem alterar o comportamento do ecrã tátil. Teste a mesma unidade em duas condições:

1. No banco, fora do recinto
2. Totalmente instalado com a moldura de produção, os cabos, a fonte de alimentação e a ligação à terra

Se ocorrer um erro local fixo apenas após a montagem, reduza a força de fixação de forma uniforme e inspecione o perímetro, o percurso do FPC e a estrutura traseira. Não resolva o problema alterando repetidamente a sensibilidade do controlador; elimine primeiro a causa mecânica.

5. Verifique se a configuração do controlador corresponde à do sensor

Um controlador pode comunicar normalmente através de USB ou I²C, mesmo utilizando parâmetros destinados a um sensor com dimensões, disposição de canais, conjunto de vidros de proteção ou orientação diferentes.

Isto é especialmente relevante após:

• Substituição do controlador tátil
• Mudança do fornecedor do sensor ou da versão
• Rotação do painel tátil no âmbito de uma reformulação mecânica
• Mudar da ligação por ar para outra pilha
• Atualização do firmware
• Alargar ou substituir o cabo tátil

Confirme o número de referência do sensor, o modelo do controlador, a versão do firmware e o ficheiro de configuração como um conjunto coerente.

6. Investigar a interferência apenas quando as coordenadas estiverem instáveis

O ruído elétrico normalmente provoca instabilidade, linhas interrompidas, coordenadas aleatórias, toques falsos ou um problema relacionado com um motor, um inversor, um relé, um carregador ou uma fonte de alimentação. Normalmente, não provoca um desvio perfeitamente repetível em todo o ecrã.

Se o traço estiver instável, compare com uma fonte de alimentação independente que se saiba estar em bom estado, um cabo curto de ligação direta e uma configuração de bancada limpa. Altere uma condição de cada vez. O procedimento completo de isolamento é abordado no nosso Guia sobre interferências no ecrã tátil.

7. Determinar se a avaria se origina no filtro ou na máquina

Sempre que possível, faça uma comparação A/B:

• Teste o conjunto tátil suspeito num equipamento principal cujo bom funcionamento seja confirmado
• Teste um conjunto tátil que se sabe estar em bom estado na máquina original
• Mantenha as condições dos cabos, da alimentação e do software sob controlo

Se a avaria ocorrer num conjunto de comando tátil, verifique o sensor, o controlador, o cabo e a configuração do mesmo. Se a avaria persistir na máquina, verifique o mapeamento do anfitrião, o software, a alimentação, a ligação à terra e a instalação mecânica.

Quando a calibração não resolve o problema

É improvável que a calibração resolva o problema quando:

• É visível uma fissura, uma delaminação ou uma avaria local no elétrodo
• Uma área continua deformada após a remoção da pressão de montagem
• As coordenadas brutas são instáveis, mesmo com uma fonte de alimentação de bancada em bom estado
• O controlador utiliza uma configuração de sensores incorreta
• O ponto de toque está correto no sistema operativo, mas está errado apenas no software da IHM
• O erro varia sempre que uma carga elétrica próxima é ligada ou desligada
• Um ecrã resistivo apresenta uma grave não linearidade nas bordas ou desgaste da superfície

Nessa fase, a substituição ou a configuração ao nível do fornecedor podem revelar-se mais eficazes do que uma nova tentativa de calibração.

Como os fabricantes de equipamento original (OEM) podem evitar o desvio tátil antes da produção

A precisão deve ser verificada no equipamento completo, e não apenas numa amostra isolada.

Antes da produção em massa:

• Verifique o centro, as bordas e os cantos da estrutura final
• Teste os modos paisagem e retrato, caso o produto suporte a rotação
• Validar todos os sistemas operativos suportados e a configuração do ecrã
• Fixar o controlador tátil, o firmware e a revisão de configuração aprovados
• Verifique se a pressão aplicada na moldura de produção e no adesivo é uniforme
• Grave um teste de linha em ecrã inteiro como referência de aceitação
• Repita o ensaio após a validação da temperatura, da vibração ou do transporte, sempre que for caso disso

A colagem ótica pode melhorar a legibilidade do ecrã e a integração mecânica, mas não substitui o mapeamento correto das coordenadas, a configuração do controlador ou a calibração.

O que enviar ao seu fornecedor de ecrãs táteis

Um relatório de exames claro acelera consideravelmente o diagnóstico. Indique:

• Um vídeo que mostra o dedo e o ponto de contacto indicado ao mesmo tempo
• Um teste de desenho em ecrã inteiro que abrange o centro, as bordas e os cantos
• Tecnologia tátil: PCAP, resistiva de quatro fios ou resistiva de cinco fios
• Números de referência dos sensores táteis e dos controladores
• Versão do firmware do controlador e do controlador de dispositivo
• Sistema operativo e hardware do anfitrião
• Resolução e orientação do ecrã
• Configuração com um ecrã ou com vários ecrãs
• Se o erro é fixo, local ou aleatório
• Resultados dos testes em bancada e dos testes no invólucro final

A Eagle Touch pode analisar o sensor, o controlador, o firmware, o cabo, o mapeamento do host e a instalação mecânica como um único sistema. No caso de um projeto OEM, envie-nos o vídeo de teste e os detalhes da configuração antes de substituir vários componentes. Uma comparação controlada permite, normalmente, identificar a causa mais rapidamente do que a substituição repetida.

FAQ

Um ecrã tátil PCAP precisa de ser calibrado regularmente?

Normalmente, não. Um sistema PCAP configurado corretamente deve manter o seu mapeamento de coordenadas sem necessidade de calibração de rotina. Pode ser necessário proceder a uma recalibração ou a um novo mapeamento após a alteração do anfitrião, do layout do ecrã, da orientação, do firmware ou da configuração do controlador.

Por que razão o centro está correto, mas as bordas não?

Um aumento do erro nas bordas pode indicar uma calibração incompleta, uma transformação incorreta, não linearidade do ecrã resistivo ou tensão mecânica junto ao perímetro. Efetue um teste antes e depois de afrouxar o conjunto, para distinguir a calibração da pressão.

A EMI pode fazer com que um ponto de contacto apareça no sítio errado?

Sim, mas o EMI normalmente produz coordenadas instáveis ou variáveis, em vez de um desvio fixo. Os movimentos aleatórios devem ser analisados como um problema de interferência; um desvio repetível deve ser analisado, em primeiro lugar, como um problema de mapeamento ou de calibração.

Por que é que a posição de toque mudou depois de rodar o ecrã?

É possível que a imagem apresentada e o sistema de coordenadas táteis não tenham sido rodados em simultâneo. Verifique a orientação do sistema operativo, o mapeamento tátil e qualquer transformação ao nível da aplicação.

A colagem ótica corrige o desvio do ecrã tátil?

Não. A ligação ótica não corrige uma matriz de calibração, um mapeamento do ecrã ou uma transformação de coordenadas incorretos. Diagnostique esses aspetos diretamente.